Hamar Péter. RNS világ. Lánczos Kornél Gimnázium, Székesfehérvár, 2014. október 21. www.meetthescientist.hu 1 26

Hasonló dokumentumok
RNS-ek. 1. Az ősi RNS Világ: - az élet hajnalán. 2. Egy már ismert RNS Világ: - a fehérjeszintézis ben résztvevő RNS-ek

TÉMAKÖRÖK. Ősi RNS világ BEVEZETÉS. RNS-ek tradicionális szerepben

Antiszenz hatás és RNS interferencia (a génexpresszió befolyásolásának régi és legújabb lehetőségei)

RNS-ek. 1. Az ősi RNS Világ: - az élet hajnalán. 2. Egy már ismert RNS Világ: - a fehérjeszintézis ben résztvevő RNS-ek

13. RNS szintézis és splicing

NUKLEINSAVAK. Nukleinsav: az élő szervezetek sejtmagvában és a citoplazmában található, az átöröklésben szerepet játszó, nagy molekulájú anyag

Poligénes v. kantitatív öröklődés

Biológus MSc. Molekuláris biológiai alapismeretek

BIOLÓGIA ALAPJAI. Anyagcsere folyamatok 2. (Felépítő folyamatok)

transzláció DNS RNS Fehérje A fehérjék jelenléte nélkülözhetetlen minden sejt számára: enzimek, szerkezeti fehérjék, transzportfehérjék

2. Sejtalkotó molekulák II. Az örökítőanyag (DNS, RNS replikáció), és az öröklődés molekuláris alapjai (gén, genetikai kód)

A nukleinsavak polimer vegyületek. Mint polimerek, monomerekből épülnek fel, melyeket nukleotidoknak nevezünk.

Nanotechnológia. Nukleinsavak. Készítette - Fehérvári Gábor

Silhavy Dániel. A növényi génexpresszió RNS-szintű minőségbiztosítási rendszereinek molekuláris biológiája. című Doktori Értekezésének bírálata.

Elcsendesített RNS-ek vagy a genom immunrendszere

Human genome project

A T sejt receptor (TCR) heterodimer

(1) A T sejtek aktiválása (2) Az ön reaktív T sejtek toleranciája. α lánc. β lánc. V α. V β. C β. C α.

A géntechnológia genetikai alapjai (I./3.)

CIÓ A GENETIKAI INFORMÁCI A DNS REPLIKÁCI

12/4/2014. Genetika 7-8 ea. DNS szerkezete, replikáció és a rekombináció Hershey & Chase 1953!!!

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Nukleinsavak. Szerkezet, szintézis, funkció

CzB Élettan: a sejt

Biológiai módszerek alkalmazása környezeti hatások okozta terhelések kimutatására

RNS SZINTÉZIS ÉS ÉRÉS

2. Sejtalkotó molekulák II. Az örökítőanyag (DNS, RNS replikáció), és az öröklődés molekuláris alapjai (gén, genetikai kód)

3. Sejtalkotó molekulák III. Fehérjék, enzimműködés, fehérjeszintézis (transzkripció, transzláció, poszt szintetikus módosítások)

A BIOTECHNOLÓGIA TERMÉSZETTUDOMÁNYI ALAPJAI

Molekuláris genetikai vizsgáló. módszerek az immundefektusok. diagnosztikájában

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Immunológia I. 4. előadás. Kacskovics Imre

I. A sejttől a génekig

Az ellenanyagok szerkezete és funkciója. Erdei Anna Immunológiai Tanszék ELTE

A vírus gazda kapcsolatban fontos szerepet játszó az RNS silencing generálta kis RNS-ek meghatározása, jellemzése

TDK lehetőségek az MTA TTK Enzimológiai Intézetben

Sejtmag, magvacska magmembrán

Lymphoma sejtvonalak és gyerekkori leukémia (ALL) sejtek mikro RNS (mir) profiljának vizsgálata

A replikáció mechanizmusa

Az immunrendszer alapjai, sejtöregedés, tumorképződés. Biológiai alapismeretek

Fehérje expressziós rendszerek. Gyógyszerészi Biotechnológia

BIOLÓGIA VERSENY 10. osztály február 20.

KIS RNS-MOLEKULÁK NEMCSAK TRANSZKRIPCIÓS ZAJ A GÉNSZABÁLYOZÁS ÚJ SZINTJE Molnár Viktor, Falus András

Apoptózis. 1. Bevezetés 2. Külső jelút 3. Belső jelút

Molekuláris terápiák

Transzláció. Szintetikus folyamatok Energiájának 90%-a

Biokémiai kutatások ma

Transzláció. Leolvasás - fehérjeszintézis

Jelutak. Apoptózis. Apoptózis Bevezetés 2. Külső jelút 3. Belső jelút. apoptózis autofágia nekrózis. Sejtmag. Kondenzálódó sejtmag

Johann Gregor Mendel Az olmüci (Olomouc) és bécsi egyetem diákja Brünni ágostonrendi apát (nem szovjet tudós) Tudatos és nagyon alapos kutat

Genetika. Tartárgyi adatlap: tantárgy adatai

NEM KANONIKUS MIKRORNS-EK: A HUMÁN MIRTRON BIOGENEZIS ÚTVONAL KARAKTERIZÁLÁSA. Doktori értekezés. Schamberger Anita

Immunológia alapjai. 10. előadás. Komplement rendszer

VIRÁLIS RNS SILENCING SZUPRESSZOROK MŰKÖDÉSI MECHHANIZMUSAI

Fehérje szintézis 2. TRANSZLÁCIÓ Molekuláris biológia kurzus 7. hét. Kun Lídia Genetikai, Sejt- és immunbiológiai Intézet

A Telomerase-specific Doxorubicin-releasing Molecular Beacon for Cancer Theranostics

Nukleinsavak SZERKEZET, SZINTÉZIS, FUNKCIÓ

A genomiális medicina szép új világa

Epigenetikai Szabályozás

A molekuláris biológia eszközei

A citoszol szolubilis fehérjéi. A citoplazma matrix (citoszol) Caspase /Kaszpáz/ 1. Enzimek. - Organellumok nélküli citoplazma

Molekuláris biológiai alapok

3. előadás Sejtmag, DNS állomány szerveződése

Gáspári Zoltán. Élő molekulák az élet molekulái

Intelligens molekulákkal a rák ellen

DNS replikáció. DNS RNS Polipeptid Amino terminus. Karboxi terminus. Templát szál

A sejtek lehetséges sorsa. A sejtek differenciálódása. Sejthalál. A differenciált sejtek tulajdonságai

ADATBÁNYÁSZAT I. ÉS OMICS

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

TRANSZGÉNIKUS NIKUS. GM gyapot - KÍNA. GM szója - ARGENTÍNA

Az adaptív immunválasz kialakulása. Erdei Anna Immunológiai Tanszék ELTE

VIGS vektorok használata során bekövetkező gén expressziós változások és egy virális géncsendesítést gátló fehérje RNS kötésének vizsgálata

A gének világa, avagy a mi világunk is

A biológia szerepe az egészségvédelemben

A génterápia genetikai anyag bejuttatatása diszfunkcionálisan működő sejtekbe abból a célból, hogy a hibát kijavítsuk.

Immunológia alapjai előadás. A humorális immunválasz formái és lefolyása: extrafollikuláris reakció és

Genetika előadás. Oktató: Benedek Klára

PROGRAMFÜZET. "GENETIKAI MŰHELYEK MAGYARORSZÁGON" XIII. Minikonferencia SZEPTEMBER 12.

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK AZ ÉLŐ SZERVEZETEK KÉMIAI ÉPÍTŐKÖVEI AZ AMINOSAVAK ÉS FEHÉRJÉK 1. kulcsszó cím: Aminosavak

Az immunrendszer működésében résztvevő sejtek Erdei Anna Immunológiai Tanszék ELTE

TEMATIKA Biokémia és molekuláris biológia IB kurzus (bb5t1301)

Receptorok és szignalizációs mechanizmusok

Mit tud a genetika. Génterápiás lehetőségek MPS-ben. Dr. Varga Norbert

Génexpresszió prokariótákban 1

I. Az örökítő anyag felfedezése

Új terápiás lehetőségek helyzete. Dr. Varga Norbert Heim Pál Gyermekkórház Toxikológia és Anyagcsere Osztály

Immunológia I. 2. előadás. Kacskovics Imre

A preventív vakcináció lényege :

ÖSSZ-TARTALOM 1. Az alapok - 1. előadás 2. A jelutak komponensei 1. előadás 3. Főbb jelutak 2. előadás

Nukleinsavak SZERKEZET, SZINTÉZIS, FUNKCIÓ

Jelutak ÖSSZ TARTALOM. Jelutak. 1. a sejtkommunikáció alapjai

MOLEKULÁRIS GENETIKA A DNS SZEREPÉNEK TISZTÁZÁSA

OTKA ZÁRÓJELENTÉS

- Conrad Hal Waddington számára a gének fizikai háttere még ismeretlen volt (Watson-Crick-Franklin 1953), így próbálta leírni a sejt specializációt=>

AZ IMMUNRENDSZER VÁLASZAI A HPV FERTŐZÉSSEL KAPCSOLATOS KÉRDÉSEINKRE RAJNAVÖLGYI ÉVA DE OEC Immunológiai Intézet

A vírusok kutatásának gyakorlati és elméleti jelentősége

15. Fehérjeszintézis: transzláció. Fehérje lebontás (proteolízis)

Darvas Zsuzsa László Valéria. Sejtbiológia. Negyedik, átdolgozott kiadás

Alapfogalmak. A bevezető előadáson elhangzottakhoz a tankönyv alábbi fejezetei tartoznak: 1. Bevezetés a sejtbiológiába

Vese génterápia (RNSi) és lupus nephritis IVIG kezelésének mellékhatás-vizsgálata egérmodellen

Átírás:

Hamar Péter RNS világ Lánczos Kornél Gimnázium, Székesfehérvár, 2014. október 21. 1 26

Főszereplők: DNS -> RNS -> fehérje A kód lefordítása Dezoxy-ribo-Nuklein-Sav: DNS az élet kódja megkettőződés (replikáció) fehérje szintézis (transzláció) átírás (transzkripció) DNS -> RNS: a hírvivő (messenger: mrns) Ribo-Nuklein-Sav riboszóma Fehérje: építő-elem 2 26

Az örökítő anyag felfedezése központi dogma Francis Crick 1953 1958 Crick Watson 1962 3 26

A (molekuláris) biológia alap tézise: központi (centrális) dogma A sejten belüli információátadás DNS az élet kódja fehérje szintézis (transzláció) megkettőződés (replikáció) átírás DNS-polimeráz (transzkripció) RNS-polimeráz DNS -> RNS: a hírvivő Fehérje: építő-elem Riboszóma 4 26

Központi (centrális) dogma - jelenleg RNS vírus: RNS alapú RNS polimeráz megkettőződés (replikáció) DNS az élet kódja megkettőződés (replikáció) Reverz transzkripció Retro vírus: RNS alapú DNS polimeráz fehérje szintézis (transzláció) átírás (transzkripció) DNS -> RNS: a hírvivő megkettőződés (replikáció) Fehérje Prion 5 26

Szabályozott mrns lebontás: RNS interferencia Belső RNS interferencia = mikro RNS (mirns) hosszú dsrns (vírus) citoplazma sirns (szintetikus) Dicer sejtmag RNS indukálta csendesítő komplex (RISC) aktivációja mirns (Endogén) transzláció Cél mrns kötése, feldarabolása C 6 26

Az RNS interferencia felfedezése Co-szuppresszió Richard Jörgensen 1990 RNS interferencia eukaryota szervezetben (C. elegans) RNS interferencia = Géncsendesítés Kettős szálú RNS-el 1998 Andrew Z. Fire and Craig C. Mello 2006 7 26

Akut vese károsodás (AVK) akut veseelégtelenség Intenzív terápiás betegek akár 67%-a Magas halálozási arány Szövődmények (krónikus veseelégtelenség, dialízis) A terápia korai alkalmazása növeli gyógyulást és a túlélést 8 26

Apoptózis: falevél hullás - programozott sejthalál Apoptózis receptor a halálos csók Halál receptorok FVS CD95L CD95R Apoptotikus vese sejt FVS Transzplantált patkány vese elektronmikroszkópos felvétel 9 26

CD95 csendesítés védő hatása oxigénhiány okozta akut vese elégtelenségben FVS - Nem ischemiás CD95L Túlélés % CD95R Ischemia kezelés nélkül Ischemia + CD95 sirns Idő (leszorítás után) / óra Vértelenség -> oxigén-hiány = ischemia CD95 immunfestés Hamar P et al. Proc Natl Aacad Sci 2004;101:14883-14888 2004 by National Academy of Sciences 10 26

mir-21 akut vese hipoxiát követő reperfúzióban 11 26

Humán genom projekt legfontosabb következtetései (2004) 20,500 génünk van Ember csimpánz: ~ 95% azonos genom, 99% azonos kódoló gének ~ kb. 2x kerek féreg ~ a genom 1.1% - 1.4%-a kódol fehérjét 85 90% szemét DNS: nem gén, nem kódol fehérjét A nem kódoló szakaszoknak részben lehet szabályozó szerepe 12 26

RNS térszerkezet és funkció Az RNS is lehet 1 vagy 2 szálú RNS: 2. és 3.lagos térszerkezeti struktúrák Ribonukleinsav (RNS) - enzim: Ribozim (ribozyme) 13 26

Az RNS világ hipotézis Világunk jelenleg 14 26

Aptamer Aptus <lat.>: helyes Meros <Gr.>: rész Akár egyszálú RNS molekulák képesek komplex térszerkezet kialakítására 20-80 nucleotid (NT) Fehérjét kötő RNS aptamer 15 26

Epcam Aptamer Fluorescensen jelölt aptamer ráksejt Specifikus kötődés Ráksejt. 16 26

Aptamer sirns complex(es) PLK sirna Inkubációs idő (hr) 43 22 43 BPE MDA-MB-468 17 26

Fluorescences jelölt EpCam-Asic a tumorba vándorol EpCAM + EpCAM- 5 nap Luciferase Alexa750 1.nap MB468 Aptamer oltás MB231 Alexa750-EpCAM- AsiCs sc 1, 2 nap Luminescent és fluorescent képalkotás MB468 MB468 2. nap Injection site MB231 MB231 18 26

EpCAM-PLK-Asic elpusztítja a fluorescencesen jelölt rákot EpCAM + EpCAM- 5 nap EpCAM+ MB468 EpCAM- MB231 PLK1 v egfp EpCAM-AsiCs 14 nap képalkotás 3 6 10 14 3 6 10 14 PLK1 AsiC egfp AsiC 50 40 30 20 10 0 50 40 30 20 10 0 1 3 6 10 14 1 3 6 10 14 50 40 30 20 10 0 1 3 6 10 14 50 40 30 20 10 0 1 3 6 10 14 19 26

RNS és fehérje RNS funkciói: mrns: a hírvivő (póstás) = A kódolt információ továbbítása trns: transfer (fehérje szintézis) Katalízis: enzim (ribozyme) Génexpresszió szabályozás: sirns mirns További RNS-ek: lncrns pirns snrns fehérje RNS 20 26

Javasolt olvasni való A DNS szerkezetének felfedezéséről: James Watson: A kettős spirál In Pictures: The story behind DNA's double helix (http://www.bbc.co.uk/science/0/22270604 ) Az RNS világról: The RNA World and the Origins of Life In: Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. - Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; 2002. (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/nbk26876/ ) Pesthy Gábor, Simon Tamás: Újabb lépések az élet kialakulásának megértéséhez. Origo: http://www.origo.hu/tudomany/20090107-rnsvilag-enzimek-nelkul-szintetizaltakhosszabb-rnst.html Csermely Péter: Az élet születésének biokémiája. Természet Világa, 128. évf. 1. sz. 1997. január, 10 14. o., http://www.termeszetvilaga.hu/tv9701/csermely.html Génexpresszióról: mrns.hu: http://www.mrns.hu/fogalomtar/g/genexpresszio RNS interferenciáról: http://www.scilogs.com/microdyssey/charting-the-depths-of-rnai/ Nyitrai László: A génexpresszió szabályozása http://elte.prompt.hu/sites/default/files/tananyagok/biokemia_alapjai/ch18s05.html 21 26

Köszönöm! 22 26 22 26